蒙古骑兵未能趁势冲入城中，只能暂且歇战，继续围困着城堡；但贪生怕死者无处不在，康里人的首领脱海汗被白天的血战吓破了胆，他认为自己也算是突厥人的后裔，跟蒙古人属于同宗同源，哪怕投降了也会被优待，竟然主动带着三万人马出城投降。
守军都跑了，城中的百姓更加惶恐，再加上蒙古军对于抵抗的城市必屠城的政策，百姓们也彻底丧失了抵抗的决心，他们共同推举了城中的法官、教正等德高望重之人为使者，出城面见铁木真洽谈投降的事宜。
铁木真答应了他们的要求，并保证不屠戮他们之后，撒马尔罕城的城门便朝着铁木真缓缓打开了。
虽然对方打开了城门，但谨慎起见，铁木真没有命令大军直接入城，反而让士兵们带着工匠与“哈沙儿“们（奴隶）开始拆城墙，并且将城中的所有百姓都赶到了野外，直到能令骑兵能够纵马奔驰的程度才停下。
直到这时，铁木真才透露出了自己内心真正的想法，在确定整座城市没有了抵抗之后，他下令将投降的三万康里降兵全部处死，并将首领脱海汗枭首示众；而后又从百姓中抽取了三万名工匠，赏赐给儿子、妻妾和有功的将领，还选取了三万青壮组成了签军（壮丁），作为炮灰来供他驱使。
做完这些之后，他先是让跟随了自己许久的耶律阿海担任撒马尔罕的长官，并且留下了一支队伍供他调动；自己则带着大军前往摩诃末曾经的夏营地——纳沙弗避暑。
此时的摩诃末已经被哲别和速不台的大军撵的到处乱窜，他没想到蒙古人的追兵来的这么快，所以急忙率军南撤，朝着哥疾宁的方向逃离而去，准备在哥疾宁与蒙古军决战，如果不敌还能逃亡印度。（哥疾宁在今阿富汗东南）
但走到半路的时候，他又改主意决定不去哥疾宁了，反而向西逃亡伊剌克（今伊拉克），太子扎阑丁急忙劝谏，但摩诃末一心一意地逃亡，扎阑丁的话一个字也没听。
就在两人争论之时，撒马尔罕陷落的消息传来，摩诃末彻底惊呆了，他没想到自己苦心经营的撒马尔罕城只守了五天，蒙古人的强大超出了他的估算，于是立即上马再次逃跑。
但一直跟随他逃跑的士兵们不干了，他们一如几百年后的东北军，眼瞅着自己的家园被外敌入侵，自己却只能执行不抵抗的政策，于是他们决定发起兵变，杀掉摩诃末而后拥立他的儿子扎阑丁。
不过他们的计划却被摩诃末察觉了，于是摩诃末连夜转移到别处，待天明之后过来查看，发现自己的帐篷外面已经插满了箭矢。
眼见此番情景，摩诃末更加疯狂了，这回他谁都不敢再相信，只带着自己的亲卫马不停蹄地朝着西面狂奔，一直跑到你沙不儿城才停下休息。（今伊朗内沙布尔）
可没过几天，哲别与速不台的追兵又撵了上来。
摩诃末都要绝望了，这怎么还没完没了了？
正巧这时他的次子鲁克纳丁聚集了三万人马前来勤王，他麾下的大将便建议他在这里据险而守跟蒙古军正面作战；但摩诃末哪有这个胆子，自从知道追兵是哲别和速不台率领的时候，他就已经不准备抵抗了，前两年的那场遭遇战让他见识到了蒙古骑兵的厉害，从那之后他便经常做一个噩梦，梦中一个面目狰狞的蒙古大汉举起马刀砍了自己的脑袋。
不行，我还得继续跑，跑到蒙古人找不到我为止！
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